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中國古代數學中以構造性和機械化為特征的算法體系是什麽意思?

在中國文化的發展中,中國古代數學計算的機械化操作所形成的計算體系,源於竹簽操作作為原始數學在歷史進程中的演變。

在古代,中國是壹個使用竹簽作為特殊物體來進行數字和數學運算的國家。中國古代數學具有外算和內算的雙重功能,即“數萬物”的算術功能和神秘主義的解釋功能(註:余《論中國古代數學的雙重意義》,載《自然辯證法通訊》第4期,1992。)。竹簽不僅是中國的原始計數,也是壹些神秘事物的表征。比如中國原始巫術中的蓍草,用竹簽或者類似竹簽的彩排來表現某種神秘感。《周易》中的“拍擊”法是原始數學的代表性運算和表現,卻表現出壹種神秘的解釋形式。與古希臘用壹種理性來表達其解釋力,沒有具體例子來表達其量化解釋意義不同,中國的原始數學從壹開始就以竹簽的預演形式蘊含了其神秘性和量化特征。它是《周易》的竹簽預演系統,由以神秘為主要特征的竹簽占蔔,逐漸演變為以數量特征為主要特征的計算運算系統,依靠在實際生產生活中編造壹些具體事例來表現自己。中國原始竹簽排練的這種變化,使得策劃失去了神秘的主位,從而失去了作為宗教和哲學的思維研究方向的潛力。所以規劃不可能有西方數學那種用數學理性解釋壹切的價值取向。在中國文化的特定氛圍中,規劃主要作為壹種純粹的數量意義成為適應這種文化意義的技能,並發展成為壹種計算運算的發達技術。從文化系統的角度來看,計算是用量變的意義來解釋實際問題的應用子系統。壹般來說,準備並不直接參與對原因的描述。可以說,在中國文化中,善於在各種範疇中解釋“形而上”問題的數量,制定解決問題的各種算法,常常把“理”放在“法”中。計算與理性相結合的特點賦予了準備解釋“形而上”問題的文化功能。因此,數學的價值觀念是通過技能的發展而實踐的,而不是理性的思辨。劉徽在《九章註序》中非常明確地規劃了《周易》解釋下的術數運用的位置:“從前包家為順應六爻之變,開始畫八卦以明神明之德,作九九之術。”在中國文化中,策劃的價值取向是基於“六變”含義的應用技巧,通過快速、準確、簡潔地解決具體問題,發展自身的運作和表現。

因此,中國古代數學不僅沒有在宗教和哲學層面形成自己的思維方法和結構形式,反而形成了專門研究具體數學問題的特點。中國古代數學在文化傳統中的價值取向是,在計劃和運算的機械重復條件下,盡力構造壹種簡潔的運算方法,準確、快速地解決實踐中提出的具體問題。

中國傳統價值觀和計算的技術價值取向決定了中國古代數學的發展和建構模式。計算數學的這種價值取向保證了中國古代數學機械化特點的發展方向,數學的實際應用水平不斷發展,機械化計算技術和水平不斷提高。中國古人借助這壹特殊工具,將各種實際問題分門別類,進行有效的整理和演繹,在比算法、“方程”術、平方根術、切圓術、大求導術、天元術、四元術、積差術等方面取得了輝煌的成就,在宋元時期達到了數學的高潮。元代以後發展起來的珠算制度,是計算制度的發展、改革和延續。可以說,中國傳統數學是以計算體系為主線,旨在提高機械化計算技術解決實際問題。同時,文化價值觀的傳統特征也造就了壹批將數學作為壹種技能傳播和發展的人,這是推動數學機械化發展的人才優勢,尤其是在相對穩定的文化環境中,其傳統價值觀發揮了重要作用。